Analyse und Verbesserung häufiger Defekte von Ventilgussteilen

 1. Stoma
    Dies ist ein kleiner Hohlraum, der durch das Gas gebildet wird, das während des Erstarrungsprozesses des Metalls nicht entwichen ist. Seine Innenwand ist glatt, enthält Gas und weist ein hohes Reflexionsvermögen für Ultraschallwellen auf, da es jedoch im Wesentlichen kugel- oder ellipsoidförmig ist, handelt es sich um einen punktförmigen Defekt, der die Amplitude der reflektierten Welle beeinflusst. Die Poren im Stahlbarren werden nach dem Schmieden oder Walzen zu Flächenfehlern abgeflacht, was durch Ultraschallprüfungen von Vorteil ist.

     2. Schrumpfung und Porosität

     Beim Abkühlen und Erstarren des Guss- oder Stahlbarrens schrumpft das Volumen und das endgültig erstarrte Teil bildet einen hohlen Defekt, da es nicht durch flüssiges Metall ergänzt werden kann. Große und konzentrierte Hohlräume werden als Schrumpfhohlräume bezeichnet, und kleine und verstreute Hohlräume werden als Porosität bezeichnet. Sie befinden sich im Allgemeinen im endgültig erstarrten Teil des Zentrums des Stahlblocks oder Gussstücks. Die Innenwand ist rau und von vielen Verunreinigungen und kleinen Poren umgeben. Durch das Gesetz der Wärmeausdehnung und -kontraktion sind Lunker unvermeidlich, haben aber je nach Verarbeitungsverfahren unterschiedliche Formen, Größen und Lagen. Wenn sie sich bis zum Guss- oder Blockkörper erstrecken, werden sie zu Fehlern. Wird der Stahlbarren beim Knüppelschmieden nicht aus dem Lunker abgeschnitten und in das Schmiedestück eingebracht, wird er zum Restschwindhohlraum (Lunkerrückstand, Restschrumpfschlauch).

    3. Schlackeneinschluss

    Während des Schmelzprozesses schält sich die Schlacke oder das feuerfeste Material auf dem Ofenkörper ab und dringt in das flüssige Metall ein und wird während des Gießens in den Guss- oder Stahlbarrenkörper einbezogen, wodurch ein Schlackeneinschlussfehler gebildet wird. Schlackeneinschlüsse existieren normalerweise nicht allein, sie sind oft dicht oder in unterschiedlichen Tiefen verteilt. Sie ähneln volumetrischen Defekten, weisen jedoch häufig eine gewisse Linearität auf. 4. Einschlüsse

    Reaktionsprodukte (wie Oxide, Sulfide usw.) während des Schmelzprozesses - nichtmetallische Einschlüsse oder einige der Zusätze in den Metallkomponenten werden nicht vollständig aufgeschmolzen und bilden metallische Einschlüsse, wie z. Schmelzpunktkomponenten-Wolfram , Mo und so weiter.

     5. Trennung

     Seigerung in Guss- oder Stahlblöcken bezieht sich hauptsächlich auf die Zusammensetzungsseigerung, die während des Schmelzprozesses oder des Metallschmelzprozesses aufgrund einer ungleichmäßigen Zusammensetzungsverteilung gebildet wird. Die mechanischen Eigenschaften des abgetrennten Bereichs unterscheiden sich von den mechanischen Eigenschaften der gesamten Metallmatrix und der Unterschied überschreitet den zulässigen Standard. Der Umfang wird zu einem Defekt.

     6. Gussrisse

     Die Risse im Gussteil werden hauptsächlich durch die Schrumpfspannung des Metalls beim Abkühlen und Erstarren verursacht, die die Endfestigkeit des Materials übersteigt. Es hängt mit der Formgestaltung des Gussteils und dem Gussverfahren zusammen und ist auch empfindlich gegenüber Rissbildung, die durch den hohen Gehalt einiger Verunreinigungen im Metallmaterial verursacht wird. Eigenschaftenbezogene Eigenschaften (z. B. Heißsprödigkeit bei hohem Schwefelgehalt, Kaltsprödigkeit bei hohem Phosphorgehalt usw.). In den Stahlbarren treten auch axiale interkristalline Risse auf. Wenn sie beim anschließenden Knüppelschmieden nicht geschmiedet werden können, verbleiben sie in den Schmiedestücken und werden zu inneren Rissen in den Schmiedestücken.

    7. Kühlfach

    Dies ist ein einzigartiger Schichtfehler bei Gussteilen, der hauptsächlich mit der Gestaltung des Gussverfahrens der Gussteile zusammenhängt. Es wird durch Spritzen, Taumeln, Gießunterbrechung oder zwei Stränge (oder mehrere Stränge aus verschiedenen Richtungen) beim Gießen von flüssigem Metall verursacht. ) Der Metallfluss trifft und aus anderen Gründen, weil der durch das Abkühlen der Flüssigmetalloberfläche gebildete halbfeste Film im Gießkörper verbleibt und einen membranartigen Flächenfehler bildet.

    8. Flip die Haut

    Dies ist der Fall, wenn der Stahlbarren während der Stahlherstellung von der Pfanne in die Barrenform gegossen wird. Aufgrund der Unterbrechung und Pause des Gießens wird die Oberfläche des in die Luft gegossenen flüssigen Metalls schnell abgekühlt, um einen Oxidfilm zu bilden. Wenn das Gießen fortgesetzt wird, wird das neu gegossene flüssige Metall es entfernen. Ein Delaminations-(Flächen-)Fehler, der durch das Durchbrechen und das Umformen in den Stahlbarrenkörper entsteht, kann durch Schmieden beim anschließenden Knüppelschmieden des Stahlbarrens nicht beseitigt werden.

     9. Anisotropie

     Beim Abkühlen und Erstarren von Gussteilen oder Stahlbarren ist die Abkühlgeschwindigkeit von der Oberfläche zum Zentrum unterschiedlich, so dass sich unterschiedliche kristalline Strukturen bilden, die sich in der Anisotropie der mechanischen Eigenschaften manifestieren, die auch zur Anisotropie der akustischen Eigenschaften führt, dass ist, von der Mitte zur Mitte. Die Oberfläche hat unterschiedliche Schallgeschwindigkeiten und Schalldämpfung. Das Vorliegen dieser Anisotropie beeinflusst die Größe und Lage von Fehlern während der Ultraschallprüfung von Gussstücken nachteilig.

3. Verbesserungsmaßnahmen

    (1) Die Schmelzausrüstung hat eine schlechte Fähigkeit, die Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens zu gewährleisten, und die Stabilität der Sandmischausrüstung ist nicht gut. Die Zusammensetzung von geschmolzenem Eisen wird durch viele Faktoren wie Koks, Ofentyp, Luftvolumen und Rohstoffbedingungen eingeschränkt; Harzsand wird durch Faktoren wie Temperatur, Harz- und Säurezugabe beeinflusst. Zum Beispiel durchläuft der Sand oft das Regenerierungs- und Kühlbett nicht, so dass die Temperatur des Sandes sehr hoch ist, was die Festigkeit der Sandform stark beeinträchtigt, eine starke Sandexpansion im Gussteil verursacht und die Neigung zu Schwindung und Porosität im Gussteil.

　　(2) Der lose Sand in der Kavität und der Aufprall des geschmolzenen Eisens während des Gießvorgangs verursachen direkt Blasen und Sandeinschlussfehler.

　　(3) In geschmolzenem Eisen in der Schmelzausrüstung wird immer Schlacke erzeugt. Beim Gießen tritt die feste und flüssige Schlacke in der Eisenschmelze zusammen mit der Eisenschmelze in den Hohlraum ein, um Schlackenlöcher zu bilden.

(4) Während des Herstellungsprozesses steigt der Stickstoffgehalt in geschmolzenem Eisen mit steigender Temperatur und sinkt mit steigendem Kohlenstoffäquivalent. Wenn Stickstoff und Wasserstoff zusammen sind, können leicht Poren gebildet werden, die die Hauptporen sind. Quelle.

　　(5) Die Steifigkeit der Bodenplatte der Form ist schlecht und die Trennfläche der Sandform ist ungleichmäßig, wenn sie vor dem Modellieren platziert wird. Der Spalt zwischen der oberen und unteren Trennfläche ist groß, wenn die Form geschlossen ist, was zu einer schlechten Größe und Form an der Trennfläche führt.

　　(6) Der Sandkern am Fuß des 2.2m Ventilkörpers driftet beim Gießvorgang nach unten, was die Hauptursache für ungleichmäßige Wandstärken am Fuß ist.　　

　　Entsprechend den Ursachen von Ventilgussfehlern haben wir vor allem Verbesserungsmaßnahmen unter folgenden Aspekten ergriffen:

　　(1) Erhöhen Sie das Kohlenstoffäquivalent des geschmolzenen Eisens in geeigneter Weise und verwenden Sie die Graphitisierungsexpansion, um die Selbstzufuhrfähigkeit des Materials zu verbessern.

　　(2) Beim Reinigen des Kastens wird die Kompaktheit des Formsandes sichergestellt, die Festigkeit der Sandform verbessert und die Selbstzufuhrfähigkeit des Gussteils gefördert.

　　(3) Blasen Sie den losen Sand in der Kavität aus, bevor Sie die Form schließen, und überprüfen Sie die Kavität sorgfältig.

　　(4) Die ungegossene Sandform des Ventilkörpers wird nach dem Gießen vor Ort belassen, und der Angussbecher und die Entlüftung sollten fest abgedeckt werden, um das Eindringen von losem Sand zu verhindern.

(5) Reinigen Sie die feste Schlacke auf der Oberfläche des geschmolzenen Eisens vor dem Gießen; Erhöhen der anfänglichen Gießtemperatur des geschmolzenen Eisens, um die Tendenz des geschmolzenen Eisens zu verringern, sekundäroxidierte Schlacke zu erzeugen; Versuchen Sie, die Ventilgussteile in der Anfangsphase nach dem Öffnen des Ofens zu gießen, um die Anzahl der Auskleidungen zu reduzieren. Nach dem Gebrauch entsteht eine große Menge dünner Schlacke; für 610mm (24in) F-Körperventile, für die Querkanalüberlappung, kombiniert mit anderen Parametern während des Gießens, Filtersiebe werden am Einlass und Auslass installiert und mehrere Stücke Wickelfaser werden gefiltert Das Netz wird zu einem einteiligen Typ verbessert improved um die Schlackerückhaltewirkung des Angusssystems zu verbessern.

(6) Als Rohstoff möglichst Kohlenstoffstahl, gewöhnlichen Grauguss oder Sphäroguss verwenden; den Gehalt an Legierungselementen wie Cr und Mn in der Eisenschmelze zu reduzieren, um den Gasgehalt der Eisenschmelze zu reduzieren; malen Sie alle Sandkerne vor dem unteren Kern. Es sollte innerhalb einer begrenzten Zeit gelagert werden, um zu verhindern, dass der Sandkern Feuchtigkeit aufnimmt; an regnerischen Tagen oder Jahreszeiten mit hoher Luftfeuchtigkeit ist es am besten, die Oberfläche des Hohlraums und des Sandkerns mit einer Lötlampe zu backen, bevor der Kern gesetzt wird, um die vom Sand erzeugte Gasmenge zu reduzieren. Verwenden Sie kleine Ventile zum Hochtemperaturgießen, um die Selbsterschöpfung des geschmolzenen Eisens zu erleichtern und die Bildung von Schlacke zu reduzieren.

(7) Beim Gießen eines 1067 mm (42 Zoll) F-Körperventils ist es erforderlich, auf derselben Bodenplatte vor dem festen Sandmischer auf und ab zu klopfen, und es dürfen sich keine Ablagerungen auf der Bodenplatte befinden; es ist nicht erlaubt, es an anderen Stellen zu platzieren, um es zu reduzieren Variationsquelle: Es ist verboten, die Sandform und die Bodenplatte zusammen anzuheben, um eine Verformung der Bodenplatte zu vermeiden.

　　(8) Geben Sie beim Gießen von 2.2n eine angemessene Menge Harzsand auf den Kern des Sandkerns des Fußes, wenn Sie den Ventilkörper gießen, und formen Sie ihn so schnell wie möglich.　　　　

　　 Nach den oben genannten Verbesserungsmaßnahmen wurden im Laufe des Jahres insgesamt 2413.78 Tonnen Armaturen produziert, mit einer internen Abfallrate von 1.15%, einer externen Abfallrate von 1.73 % und einer Gesamtabfallrate von 2.88 %. Verglichen mit der Schrottquote von Ventilgussteilen vor und nach der Verbesserung sank die interne Schrottquote um 2.39 %, die externe Schrottquote um 2.85 % und die Gesamtschrottquote um 5.24 %. Der Effekt ist signifikant.

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